//给定两个整数数组 preorder 和 inorder ，其中 preorder 是二叉树的先序遍历， inorder 是同一棵树的中序遍历，请构造二叉树并
//返回其根节点。 
//
// 
//
// 示例 1: 
//
// 
//输入: preorder = [3,9,20,15,7], inorder = [9,3,15,20,7]
//输出: [3,9,20,null,null,15,7]
// 
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// 示例 2: 
//
// 
//输入: preorder = [-1], inorder = [-1]
//输出: [-1]
// 
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// 
//
// 提示: 
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// 
// 1 <= preorder.length <= 3000 
// inorder.length == preorder.length 
// -3000 <= preorder[i], inorder[i] <= 3000 
// preorder 和 inorder 均 无重复 元素 
// inorder 均出现在 preorder 
// preorder 保证 为二叉树的前序遍历序列 
// inorder 保证 为二叉树的中序遍历序列 
// 
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import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode() {}
 *     TreeNode(int val) { this.val = val; }
 *     TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
 *         this.val = val;
 *         this.left = left;
 *         this.right = right;
 *     }
 * }
 */
class Solution105 {
    private Map<Integer, Integer> indexMap;

    public TreeNode buildTree(int[] preorder, int[] inorder) {
        int n = preorder.length;
        // 构造哈希映射，帮助我们快速定位根节点
        indexMap = new HashMap<>();
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            indexMap.put(inorder[i], i);
        }
        return myBuildTree(preorder, inorder, 0, n - 1, 0, n - 1);

    }

    public TreeNode myBuildTree(int[] preorder, int[] inorder, int preorderLeft, int preorderRight, int inorderLeft, int inorderRight) {
        if (preorderLeft > preorderRight) {
            return null;
        }

        // 前序遍历中的第一个节点就是根节点
        int preorderRoot = preorderLeft;
        // 在中序遍历中定位根节点
        int inorderRoot = indexMap.get(preorder[preorderRoot]);

        // 先把根节点建立出来
        TreeNode root = new TreeNode(preorder[preorderRoot]);
        // 得到左子树中的节点数目
        int sizeLeftSubtree = inorderRoot - inorderLeft;
        // 递归地构造左子树，并连接到根节点
        // 先序遍历中「从 左边界+1 开始的 size_left_subtree」个元素就对应了中序遍历中「从 左边界 开始到 根节点定位-1」的元素
        root.left = myBuildTree(preorder, inorder, preorderLeft + 1, preorderLeft + sizeLeftSubtree, inorderLeft, inorderRoot - 1);
        // 递归地构造右子树，并连接到根节点
        // 先序遍历中「从 左边界+1+左子树节点数目 开始到 右边界」的元素就对应了中序遍历中「从 根节点定位+1 到 右边界」的元素
        root.right = myBuildTree(preorder, inorder, preorderLeft + sizeLeftSubtree + 1, preorderRight, inorderRoot + 1, inorderRight);
        return root;
    }


    public static void main(String[] args) {
        new Solution105().buildTree(new int[]{3,9,20,15,7}, new int[]{9,3,15,20,7});
    }
}
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